Mechatronische Systeme
| Modulname: | Systementwurf |
| Modulnummer: | ET-12 01 13 |
| Modulname: | Entwurfstechniken Grundlagen |
| Modulnummer: | MT-M07-G |
| Lehrbeauftragter: | Prof. Dr. techn. K. Janschek |
| Übungsleiter: | Dr.-Ing. M. Saraoğlu |
| Anmeldung/Downloads: | OPAL |
| Ankündigung WS2024/25 - Mechatronische Systeme | |||
|---|---|---|---|
| Vorlesung/Übung | mittwochs | 5. DS | BAR/0I88/U |
| Übung/Vorlesung | donnerstags | 6. DS | BAR/0I88/U |
| V/Ü | Durchführung nach Vereinbarung | ||
| Beginn Vorlesung | 23. Oktober 2024 (OPAL per Video) | ||
Ziel des Lehrfaches
Vermittlung grundlegender Kenntnisse zur ganzheitlichen Betrachtung mechatronischer Systeme:
- relevante funktionsrealisierende physikalische Phänomene (Verhaltensmodelle),
- Prinzipien zur gezielten Beeinflussung des Wirkungsflusses,
- Verfahren zur Voraussage des Systemverhaltens unter realistischen Bedingungen.
Inhalt des Lehrfaches
Vorlesungen
- Mehrkörperdynamik: Modellbildung, Eigenschwingungen, Übertragungsverhalten im Frequenzbereich, Mess- und Stellort (Kollokation, Antiresonanz), experimentelle Bestimmung des Frequenzganges.
- Regelungsaspekte: Modellunbestimmtheiten (unmodellierte Eigenmoden, spillover), Stabilitätsanalyse (Nyquist-Kriterium in Schnittpunktform, Nichols-Diagramm), robuste Stabilität von elastischen Eigenmoden, Reglerentwurf im Frequenzbereich, kollokierte/nichtkollokierte Regelung.
- Zufällige Signale - Kovarianzanalyse: Signalbeschreibung, Modelle für weißes Rauschen und farbiges Rauschen, Signalfortpflanzung.
- Entwurfsbewertung - Systembudgets: Metriken, Summation von Metriken.
-
Generischer mechatronischer Elementarwandler: allgemeine Modellbildung und Verhaltenseigenschaften.
- Elektrostatische Wandler: physikalische Grundlagen, Übertragungsverhalten, Verhaltenseigenschaften, Bauformen.
- Piezoelektrische Wandler: physikalische Grundlagen, Übertragungsverhalten, Verhaltenseigenschaften, Bauformen.
- Wandler mit elektromagnetischer Wechselwirkung (Reluktanzwandler, elektrodynamische Wandler): physikalische Grundlagen, Übertragungsverhalten, Verhaltenseigenschaften, Bauformen.
- Funktionsintegrierte Wandler: Impedanzrückkopplung, Selfsensing.
Übungen
Auf der Basis ausgewählter technischer Anwendungsbeispiele wird das systematische und methodische Vorgehen zu Modellierung, Analyse und Entwurf erläutert und in Rechenübungen trainiert. Die Verwendung moderner CAE-Hilfsmittel für Entwurf, Analyse, Simulation wird demonstriert (MATLAB/Simulink)
Primärreferenz
Systementwurf mechatronischer Systeme
Methoden - Modelle - Konzepte
Janschek, Klaus
2010, 842 S. 387 Abb., Geb.
ISBN: 978-3-540-78876-8
Springer